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- 2021-06-02 发布
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第5节 电势差
1.电场中两点间电势差U=W/q的意义是
A.它是由两点的位置决定的,与移动的电荷的种类和数量无关
B.电势差与电场力做的功成正比,与被移动的电荷量成反比
C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功
D.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零
【答案】A
2.(2020·北京市西城区普通高中合格性考试)如图所示,在点电荷形成的电场中有a、b、c三点,它们到点电荷的距离分别为ra、rb和rc,且rb–ra=rc–rb.用Ea、Eb、Ec表示a、b、c的场强,用Uab表示a、b之间的电势差,用Ubc表示b、c之间的电势差,则下列说法中正确的是
A.EaUbc
D.Uab=Ubc
【答案】C
【解析】正的点电荷产生的电场中,离电荷越远,场强越弱,结合决定式
可知Ea>Eb>Ec,则AB均错误。因Ea>Eb>Ec,可知故ab间的平均场强大于bc间的平均场强,根据U=Ed可知,Uab>Ubc,故C正确,D错误。
【点睛】本题主要考查了正点电荷电场强度的分布图,掌握三个公式、、;根据U=Ed判断出非匀强电场中两点间的电势差的大小。
3.如图,a、b、c是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab=bc,a、b两点间电势差为10 V,则b、c两点间电势差
A.等于10 V B.大于10 V
C.小于10 V D.条件不足,无法判断
【答案】C
4.(2020·天津市宝坻区高一下学期联考)在某电场中,A、B两点间的电势差=60 V,B、C两点间的电势差=–50 V,则A、B、C三点电势高低关系是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由于,故;,故;由于,故。综上分析,故C正确。
5.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10–9 C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他外力做的功为–6.0×10–5 J,质点的动能增加了8.0×10–5 J,则a、b两点间电势差Uab为
A.3.0×104 V B.1.0×104 V
C.4.0×104 V D.7.0×104 V
【答案】D
【解析】根据动能定理,得qUab+W其他=∆Ek,则,故D正确,ABC错误。
【名师点睛】质点在静电场中由A点移到B点的过程中,电场力和其他外力对质点做功,引起质点动能的变化。电场力做功为Wab=qUab,然后根据动能定理求解a、b两点间的电势差Uab。对于研究质点动能变化的问题,要首先考虑能否运用动能定理。
6.(2020·天津市宝坻区高一下学期联考)在静电场中,一个电子由a点移到b点时电场力做功为+4 eV,则下列判断中正确的是
A.电子的电势能增加4 eV
B.电子的电势能减少4 eV
C.电子的电势能减少5 eV
D.a、b两点间电势差Uab=4 V
【答案】B
【解析】由知,电场力做正功+4eV,电势能必然减少;ab两点电势差为。综上分析,B正确。
7.如图所示,在ab=bc,试比较ab和bc间电势差,下列说法正确的是
A.ab间的电势差一定大于bc间的电势差
B.ab间的电势差一定小于bc间的电势差
C.因ab=bc,所以ab间的电势差等于bc间的电势差
D.因是非匀强电场,无法比较
【答案】B
8.(2020·湖北省高三冲刺)空间存在着沿x轴方向的电场,质量为m,电荷量为+q的点电荷,仅在电场力作用下,在x轴上从x=0处向x轴正方向运动,其速度随位置变化的如图所示,由图象可知
A.电荷做匀加速直线运动
B.电荷在处的加速度为
C.x=0与两点之间的电势差为
D.处的电场强度为
【答案】CD
【名师点睛】根据动能定理图象,可知电场强度的表达式,可判断粒子的运动性质;根据电场力做功,由动能定理可得x=0与两点之间的电势差;根据电场强度的表达式可得处的电场强度。
9.如图所示,质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0从A点竖直向上射入真空中沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中的B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点间的电势差为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】粒子在竖直方向上做匀减速直线运动,从A点到B点的过程中粒子在竖直方向上的速度由v0变为零,–2gh=0–v02,粒子从A点运动到B点的过程中电场力做正功,重力做负功,粒子的速度由v0变为2v0,根据动能定理得联立上式解得,,故C正确。
10.(2020·高三普通高等学校招生全国统一考试)如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1 m的正六边形的六个顶点(匀强电场和六边形所在平面平行),B、C、F三点电势分别为1 V、2 V、3 V,则下列说法正确的是
A.D点的电势为4.5 V
B.电子在B点的电势能比在C点低1 eV
C.电子从B点到E点电场力做功为–3 eV
D.匀强电场的场强大小为
【答案】D
11.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一个质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电的小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3 R,小球滑到B点时的速度大小为2。求:
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若以C点做为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
【答案】(1) (2) (3)
(3)因,故;又,,因此
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